六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的特點(diǎn)、應(yīng)用及功能_行業(yè)新聞_新聞中心_南京全控

六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的特點(diǎn)、應(yīng)用及功能

發(fā)布時(shí)間：2022-05-17 11:20:17

　　六自由度運(yùn)動(dòng)仿真平臺(tái)模擬器系統(tǒng)的組成是由Stewart多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。底部平臺(tái)固定在地面上，頂部平臺(tái)用于支撐負(fù)載。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)被編程為控制電動(dòng)線性致動(dòng)器的行程和速度，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在三維空間中的多自由度運(yùn)動(dòng) 。具體地說(shuō)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以自由地改變位置，例如在三個(gè) 垂直軸上向前/向后(喘振)，向上/向下(升沉)，向左/向右(搖擺) 平移，并且通常通過(guò)繞三個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)來(lái)改變方向稱為偏航(法向軸)，俯仰(橫軸)和橫滾(縱軸)。

六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)

　　六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有以下特點(diǎn)：

　　1、南京全控六自由度平臺(tái)由六個(gè)氣缸同時(shí)支撐，剛性比串聯(lián)機(jī)構(gòu)的懸臂梁大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在相同自重或體積下具有高于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的承載能力。

　　2、串聯(lián)機(jī)構(gòu)末端零件的誤差是各關(guān)節(jié)的誤差積累和放大，因此精度低、誤差大，而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺(tái)由于沒有誤差積累和放大，所以誤差小、精度高。

　　3、六自由度平臺(tái)采用對(duì)稱型結(jié)構(gòu)，各向同性好。

　　4、關(guān)于位置求解，串聯(lián)機(jī)構(gòu)很容易求出正解，但求逆解非常困難，使用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺(tái)很難求出正解，求逆解非常容易，在線計(jì)算要求逆解，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)。

　　5、軟件部分主要包括用戶接口程序、伺服算法程序、PID參數(shù)設(shè)定程序等。

　　6、電子控制部的作用是接收從控制系統(tǒng)輸出的指令數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)剿欧?qū)動(dòng)器，司機(jī)放大信號(hào)控制電機(jī)的動(dòng)作，帶動(dòng)電動(dòng)缸，最終使底座實(shí)現(xiàn)各種姿勢(shì)，包括機(jī)床、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、電阻表及相關(guān)電氣部件等。

　　7、機(jī)器部分用于支撐載荷，包括上平臺(tái)、上連接鉸鏈、下連接鉸鏈、電動(dòng)缸、支撐架、基座等，平臺(tái)由電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行橫向渦旋、偏航、俯仰3種姿勢(shì)和x、y、z平移共六自由度的運(yùn)動(dòng)。

　　8、在六自由度平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，伺服電動(dòng)缸省略了中間的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，使電機(jī)直接產(chǎn)生力和力矩，從而確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程高效，具有體積小、響應(yīng)快、使用方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)，不需要復(fù)雜的配管系統(tǒng)。

　　六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的主要應(yīng)用：

　　1、運(yùn)動(dòng)模擬(飛行模擬、駕駛模擬、道路模擬、海浪模擬、地震模擬、空間對(duì)接地面試驗(yàn));

　　2、并聯(lián)機(jī)床;

　　3、并聯(lián)機(jī)器人精密定位裝置(微動(dòng)機(jī)構(gòu)、大規(guī)模集成電路加工、并聯(lián)挖掘機(jī)械、空間裝配機(jī)械手、大型望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)聚焦等);

　　4、六維力矩傳感器;

　　5、隔振平臺(tái)(利用它的快速響應(yīng)能力)。

　　六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的主要功能：

　　1、可實(shí)現(xiàn)位置模擬、正弦波模擬、單自由度和多自由度復(fù)合的正弦運(yùn)動(dòng);

　　2、可實(shí)現(xiàn)對(duì)海浪譜、路譜和飛行譜的運(yùn)動(dòng)復(fù)現(xiàn);

　　3、可將運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系原點(diǎn)平移到試件的某一點(diǎn);

　　4、具有精確零位鎖定和運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意位置鎖定功能;

　　5、控制系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)控制，控制系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)記錄六自由度平臺(tái)臺(tái)體運(yùn)動(dòng)參數(shù)并以三維動(dòng)畫重現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程;